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云梯消防车动力状态及其监控

作　者: 孙敏
导　师: 张晓钟
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 云梯消防车监控动力状态单片机 Proteus
分类号: U469.68
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
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内容摘要

随着我国工业化，城市化的深入发展，高层、甚至超高层建筑物的火灾事故频频发生，灭火救援的难度随之增加，灾害救援问题也日益突出。其中，救援速度加快、荷载加重、工作范围扩展、司机视野遮蔽等造成的云梯消防车倒塌、钢丝绳或梯架断裂、机器失控等事故的出现，都对云梯消防车的安全性能提出了更高的要求。因此，对云梯消防车运行状态的监控是十分必要的。计算机技术与控制技术的发展，为此提供了可靠的技术基础。在研究、参考国内外云梯消防车以及起重机、挖掘机、装载机等相关工程机械监控系统的基础上，本文开发了以单片机为控制核心的云梯消防车监控系统，对云梯消防车的动力状态进行了分析，确定了被测参数及所需传感器。通过硬件、软件的设计与调试，系统显示了云梯消防车运行过程中的状态参数值，当被测参数值超过其额定值时，系统可以自动报警并自动断开停止工作，起到安全保护的作用。运用串口通信技术实现了下位机与上位机的数据传输，使上位机实现了状态参数的数值与曲线变化的显示、各种极限状态的报警显示以及数据的记录、查询和保存等功能，同时可以通过上位机控制云梯消防车各动作的执行。最终系统完成了上位机和下位机同步对云梯消防车运行状态的实时监控。在系统完成前，本文首先利用Proteus仿真软件对系统的软硬件设计进行了仿真，利用该方法，不但避免了硬件测试的复杂过程，而且也省去了实验过程中大量的元器件浪费，大大降低了开发成本并缩短了开发周期。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外发展现状  9-13
    1.2.1 国外发展状况  9-10
    1.2.2 国内发展状况  10-11
    1.2.3 云梯消防车监控系统的发展趋势  11-13
  1.3 本课题的主要目的及主要工作  13-16
    1.3.1 研究目的与意义  13
    1.3.2 本课题主要工作  13-14
    1.3.3 本课题难点  14-16
2 系统动力学与监控参数分析  16-32
  2.1 系统研究对象机构简介  16-17
  2.2 系统运行工况  17-18
  2.3 系统稳定性分析  18-20
  2.4 系统动力学分析  20-24
    2.4.1 动力学模型的建立  20-22
    2.4.2 动力学微分方程的推导  22-24
  2.5 动态参数的确定  24-25
  2.6 传感器的选择  25-31
  2.7 本章小结  31-32
3 系统总体方案设计  32-35
  3.1 系统的设计思想  32
  3.2 系统方案的选择  32-34
  3.3 本章小结  34-35
4 系统下位机软硬件设计  35-59
  4.1 系统硬件设计  35-48
    4.1.1 硬件系统的总体结构设计  35-36
    4.1.2 传感器信号采集电路  36-40
    4.1.3 液晶显示电路  40-43
    4.1.4 按键控制电路  43
    4.1.5 串口通信电路  43-44
    4.1.6 电源供电及稳压电路  44-45
    4.1.7 系统报警电路  45
    4.1.8 紧急制动电路  45-46
    4.1.9 程序下载电路  46
    4.1.10 复位电路和晶振电路  46-48
  4.2 系统下位机软件设计  48-58
    4.2.1 开发环境  48-49
    4.2.2 软件设计  49-58
      4.2.2.1 设计总流程图  49-50
      4.2.2.2 初始化主程序  50
      4.2.2.3 A/D 转换程序  50-52
      4.2.2.4 温度测量程序  52-53
      4.2.2.5 液晶显示程序  53-54
      4.2.2.6 按键设置及控制程序  54-55
      4.2.2.7 串口通讯程序  55-58
      4.2.2.8 报警程序  58
  4.3 本章小结  58-59
5 系统上位机设计  59-71
  5.1 软件开发环境  59-60
  5.2 登陆界面设计  60
  5.3 选择界面设计  60-61
  5.4 主监控界面设计  61-68
    5.4.1 串口通信模块  62-64
    5.4.2 参数显示报警模块  64-66
    5.4.3 图形监测模块  66-67
    5.4.4 云梯控制模块  67
    5.4.5 报表记录模块  67-68
  5.5 查询界面设计  68-70
  5.6 本章小结  70-71
6 系统仿真与小型试验系统调试验证  71-77
  6.1 系统仿真  71-73
  6.2 最小系统板调试  73-76
  6.3 本章小结  76-77
7 总结与展望  77-79
  7.1 总结  77
  7.2 展望  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-84
附录攻读硕士学位期间发表的论文及所获奖励  84

云梯消防车动力状态及其监控

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